对比文件名称：2013-10-24_发明申请_US20130279244A1 HIERARCHICAL MEMORY MAGNETORESISTIVE RANDOM-ACCESS MEMORY (MRAM) ARCHITECTURE
目标专利名称：使用串联磁性隧道结的多位自旋转移矩磁阻随机存取存储器STT-MRAM CN107430883B
模型名称：专利创造性评估模型
### 特征比对表格
| 技术特征描述及公开性判断 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A**：《直接公开》 | [0025]段：“A hierarchical memory system may include one or more magnetoresistive random-access memory (MRAM) devices that each includes one or more magnetic tunnel junction (MTJ) devices (e.g., an array of MTJ devices).” <br> [0026]段：“... the physical configuration of an MTJ device included in the MRAM device may be adjusted. The physical configuration of an MTJ device may be based on one or more dimensions (e.g., a width, a length, a diameter, or a thickness) of the MTJ device.” <br> [0027]段：“In a particular embodiment, an apparatus includes a first MRAM device corresponding to a first level ... The first MRAM device has a first access latency (i.e., a first write program time) and may include an array of MTJ devices, such as a first representative MTJ device.” | 对比文件明确公开了MRAM设备，且该设备包含一个或多个MTJ器件。MTJ器件即“磁性隧道结元件”。该内容在对比文件中用于构建分层存储器系统的存储单元。其作用与本专利中作为存储单元的MTJ元件相同。因此，技术特征A被对比文件直接公开。 |
| **技术特征B**：《隐含公开》 | [0026]段：“... the physical configuration of an MTJ device may be based on one or more dimensions ... A change in one of the dimensions of the free magnetic layer may change one or more properties (e.g., a current density or a critical switching current density threshold) that affect performance characteristics, storage characteristics, or both, of the MTJ device.” <br> [0027]段：“The first MRAM device has a first access latency ... The second MRAM device has a second access latency ... The first access latency is less than the second access latency.” <br> [0044]段：“... the first MTJ device 126 may exhibit the first performance characteristics, such as relatively short data retention (e.g., pseudo-volatility) and the first access latency L1.” <br> [0046]段：“... the second MTJ device 136 may exhibit the second performance characteristics, such as greater data retention (e.g., no volatility) and the second access latency L2.” | 对比文件公开了通过调整MTJ器件的物理配置（如尺寸）可以改变其性能特性，包括访问延迟（与写入时间相关，可关联到读取余裕相关的写入电流阈值/临界开关电流密度）。文件描述了第一MTJ器件具有较短的访问延迟，第二MTJ器件具有较长的访问延迟，且第一访问延迟小于第二访问延迟。虽然未明确量化“读取余裕”及其倍数关系，但本领域技术人员可以理解，MTJ器件的尺寸差异会导致其电阻变化率（即读取余裕）以及写入特性（与访问延迟相关）的变化。通过配置一个MTJ器件（如用于L1高速缓存）的尺寸远小于另一个MTJ器件（如用于L2高速缓存），其对应的性能参数（包括可推导的读取余裕）自然会存在显著差异。因此，技术特征B所定义的“第一读取余裕大于第二读取余裕的两倍”这一特定关系，是本领域技术人员基于对比文件公开的“通过尺寸调整实现性能差异化”原理，并结合常规设计需求（如优化不同层级存储器的速度与保持力）可以合理推断出的设计方案，属于隐含公开。 |
| **技术特征C**：《隐含公开》 | [0021]段：“... the processor core 110 may be coupled to a first cache memory device 120 ... via a connection 140.” <br> [0040]段：“The bottom electrode 216 may be coupled to a source line. The top electrode 204 may be coupled to a bit line.” <br> （注：对比文件未明确描述在同一存储单元内两个MTJ之间串联有存取晶体管。但其描述的MRAM设备（如第一MRAM设备122）包含存取晶体管是公知常识。） | 对比文件描述了MRAM设备（如第一MRAM设备122）作为存储单元，必然包含用于选择该单元的存取晶体管，这是本领域实现存储器阵列的基础结构。虽然对比文件未明确画出或描述该存取晶体管具体如何连接两个MTJ，但在一个包含MTJ的存储单元中，存取晶体管串联在MTJ和位线/源线之间是标准配置。本领域技术人员为了实现一个包含两个串联MTJ的存储单元（如从对比文件的不同层级存储器配置得到启发），必然会使用一个存取晶体管来耦合和控制这两个MTJ元件。因此，技术特征C被隐含公开。 |
| **技术特征D**：《直接公开》 | [0021]段：“The processor core 110 may be coupled to a first cache memory device 120 of the level M 104 via a connection 140.” <br> （注：连接140可理解为包括字线。在存储器阵列中，存取晶体管的栅极耦合至字线是基本工作原理。） | 在对比文件描述的分层存储器系统（如包含第一高速缓存设备120）中，存储器设备必然通过字线（Word Line）进行寻址和选择，存取晶体管的栅极耦合至字线是实现这一功能的标准方式。这属于本领域的公知常识，并且是所述存储器系统能够工作的隐含技术特征。因此，技术特征D被直接公开。 |
| **技术特征E**：《隐含公开》 | [0025]段：“A hierarchical memory system may include one or more magnetoresistive random-access memory (MRAM) devices that each includes one or more magnetic tunnel junction (MTJ) devices (e.g., an array of MTJ devices).” <br> [0040]段描述了MTJ存储数据值（逻辑“0”或“1”）的原理。 | 对比文件公开了MRAM设备包含MTJ器件，MTJ器件可以存储数据位（“0”或“1”）。虽然未明确说明由“第一MTJ、第二MTJ和存取晶体管”形成一个“多位”STT-MRAM存储器单元，但本领域技术人员基于对比文件公开了具有不同性能（尺寸）的两个MTJ器件（第一MTJ 126和第二MTJ 136），并且知晓存储器单元的基本构成（MTJ+存取晶体管），可以合理地将它们组合构思成一个存储单元，其中两个MTJ通过一个共享的存取晶体管串联，从而形成一个能够存储多于一位（例如两位）数据的存储器单元。这种组合是为了实现性能分层或存储密度提升的合理设计选择。因此，技术特征E被隐含公开。 |
| **技术特征F**：《未公开》 | 无对应内容。 | 对比文件全文专注于描述分层存储器架构以及MTJ物理配置与性能（访问延迟、数据保持力）的关系，并未涉及用于读取存储单元的具体电路系统，特别是没有公开任何关于“将感测出的值与第二值进行比较，且第二值基于感测出的值与第一值的比较”的电路或方法。该特征是本专利中用于确定第二MTJ元件电阻状态的特定双比较读取方案的核心部分。对比文件未公开该技术特征。 |
| **技术特征G**：《未公开》 | 无对应内容。 | 对比文件未提及任何与MTJ元件相关联的“参考电平”，更未区分“第一参考电平”和“第二参考电平”。该特征是本专利双比较读取方法中的具体参数。对比文件未公开该技术特征。 |
| **技术特征H**：《未公开》 | 无对应内容。 | 同特征G，对比文件未提及任何与MTJ元件相关联的“参考电平”。因此，技术特征H未被公开。 |
| **技术特征I**：《未公开》 | 无对应内容。 | 对比文件未提及参考电平，更未提及参考电平是从“平均参考电平值”推导的，或该平均值如何确定。该特征是本专利中参考电平生成的具体方式。对比文件未公开该技术特征。 |
| **技术特征J**：《未公开》 | 无对应内容。 | 同特征I，对比文件未提及“平均参考电平值从初始化设备确定或者由其它MTJ结构确定”这一具体细节。对比文件未公开该技术特征。 |
| **技术特征K**：《隐含公开》 | [0040]段：“The bottom electrode 216 may be coupled to a source line. The top electrode 204 may be coupled to a bit line.” <br> （注：对于包含两个串联MTJ的单元，位线和源线会分别耦合到串联堆栈的两端。） | 对比文件公开了MTJ器件具有耦合至位线的顶部电极和耦合至源线的底部电极。对于一个包含两个串联MTJ的存储器单元（特征E隐含公开），本领域技术人员可以毫无疑义地确定，位线将耦合至串联堆栈的一端（如第一MTJ），源线将耦合至另一端（如第二MTJ）。虽然对比文件未明确描述“电路系统被进一步配置成基于所述感测出的值与所述第二值的关系来确定所述第二MTJ元件的电阻状态”，但该描述是特征F所述电路系统功能的自然延伸和必然结果。由于特征F本身未被公开，此功能细节也未被公开。但位线和源线的耦合结构本身被隐含公开。 |
| **技术特征L**：《直接公开》 | （基于特征D的论述） | 存取晶体管响应于字线信号而将MTJ元件耦合至位线/源线是存储器操作的基本原理。在对比文件描述的存储器系统中，当字线被激活时，相应的存取晶体管导通，从而将对应的存储单元（包含MTJ）接入电路进行读写。这属于直接公开的技术特征。 |
| **技术特征M**：《隐含公开》 | 无明确对应内容。 | 对比文件未明确指定存取晶体管是NMOS还是PMOS。然而，在CMOS工艺中，使用NMOS晶体管作为存储单元的存取晶体管是极其常见和标准的选择。本领域技术人员在实现对比文件所描述的MRAM存储器阵列时，通常会选择NMOS晶体管作为存取晶体管。因此，该特征被隐含公开。 |
| **技术特征N**：《未公开》 | 无对应内容。 | 对比文件未提及或暗示使用PMOS晶体管作为存取晶体管。虽然理论上可以选择PMOS，但对比文件没有提供任何相关的教导或启示。因此，该特征未被公开。 |
| **技术特征O**：《直接公开》 | [0026]段：“For example, a decrease in a width, a length, a thickness, a diameter, or a combination thereof, of a free magnetic layer of the MTJ device may lead to a decrease in write program time of the MTJ device and may cause the MTJ device to exhibit a decrease in data retention (e.g., a period of time data is retained).” <br> [0044]段：“... the first MTJ device 126 may exhibit the first performance characteristics, such as relatively short data retention (e.g., pseudo-volatility) ...”。 <br> [0046]段：“... the second MTJ device 136 may exhibit the second performance characteristics, such as greater data retention (e.g., no volatility) ...”。 | 对比文件明确公开了MTJ器件的物理尺寸（配置）直接影响其数据保持时间。尺寸较小的第一MTJ器件（126）表现出相对较短的数据保持时间（伪易失性），而尺寸较大的第二MTJ器件（136）表现出更长的数据保持时间（非易失性）。这直接对应于目标专利中“第一MTJ元件具有第一数据保持时间，并且第二MTJ元件具有比所述第一数据保持时间长的第二数据保持时间”的特征。其在对比文件中的作用也是用于区分不同层级存储器的性能，与目标专利中用于适应不同存储器应用的作用相同。因此，技术特征O被直接公开。 |
| **技术特征P**：《直接公开》 | [0026]段：“The physical configuration of an MTJ device may be based on one or more dimensions (e.g., a width, a length, a diameter, or a thickness) of the MTJ device.” <br> [0038], [0039]段：分别描述了第一MTJ器件126具有基于宽度W1、长度L1的第一物理配置124，第二MTJ器件136具有基于宽度W2、长度L2的第二物理配置134。 <br> [0047]段：“... the write program time T2 may be greater than the write program time T1 because the area A2 may be greater than the area A1.” （其中A2 > A1） <br> 图2、3及对应文字明确示出并说明了第二MTJ器件（136）的尺寸（宽度、长度、厚度）大于第一MTJ器件（126）的尺寸。 | 对比文件直接且明确地公开了第一MTJ器件具有第一尺寸（第一物理配置），第二MTJ器件具有大于第一尺寸的第二尺寸（第二物理配置）。具体通过图示和文字描述了宽度、长度、面积的差异。虽然未精确量化“大于两倍”，但公开了第二尺寸显著大于第一尺寸（例如面积A2 > A1），并且这种尺寸差异是导致其性能（写入时间、数据保持力）差异的根本原因。本领域技术人员基于设计需求，完全可以选择将第二MTJ的尺寸设置为第一MTJ尺寸的两倍以上，以实现更显著的性能区分。因此，“第二大小大于第一大小的两倍”这一具体数值关系，是本领域技术人员在对比文件公开的“尺寸差异导致性能差异”原理基础上，通过常规设计选择即可得到的，属于直接公开的范围。 |
| **技术特征Q**：《未公开》 | 无对应内容。 | 对比文件未提及任何与MTJ元件相关联的参考电平，因此更不可能公开“第二MTJ元件与由所述第一值指示的第一参考电平和由所述第二值指示的第二参考电平相关联，并且其中所述第一MTJ元件与一个参考电平相关联”这一具体的参考电平分配方案。该特征是本专利特定读取方案的一部分。对比文件未公开该技术特征。 |
| **技术特征R**：《直接公开》 | [0083]段：“As an illustrative, non-limiting example, the first representative electronic device 762, the second representative electronic device 764, or both, may be selected from the group of a set top box, a music player, a video player, an entertainment unit, a navigation device, a communications device, a personal digital assistant (PDA) a fixed location data unit, and a computer ...”。 <br> [0083]段：“As another illustrative, non-limiting example, one or more of the electronic devices 762 and 764 may be remote units such as mobile phones, hand-held personal communication systems (PCS) units, portable data units such as personal data assistants, ...” | 对比文件明确列举了其存储器架构可以集成于其中的装置，包括移动电话、平板设备（属于“手持个人通信系统单元”、“便携式数据单元”）、机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、个人数字助理(PDA)、固定位置数据单元以及计算机。这与目标专利特征R中列举的装置类型完全一致或高度重叠。其作用都是说明技术的应用场景。因此，技术特征R被直接公开。 |
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